國道318線飛仙關(guān)至二郎山段隱患調(diào)查及處治

陳　昕

(四川興蜀公路建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司， 四川成都 610041)

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國道318線飛仙關(guān)至二郎山段隱患調(diào)查及處治

陳昕

(四川興蜀公路建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司， 四川成都 610041)

【摘要】國道318線雅安境內(nèi)飛仙關(guān)至二郎山段受地形、地質(zhì)、地貌以及氣候的影響，公路抗災(zāi)能力較差。通過現(xiàn)場調(diào)查，公路沿線病患類型主要為邊坡穩(wěn)定、危巖飛石；路基外擋損壞；路面損壞；泥石流及路基滑坡。文中結(jié)合不同病害特點，分別提出了針對性的治理方案，為沿線公路安全運營提供保障。

【關(guān)鍵詞】318國道；調(diào)查；病患類型；處治方案

1項目概況及調(diào)查內(nèi)容

1.1項目概況

國道318線是由川入藏的重要通道，也是玉樹災(zāi)后重建的重要通道。全線彎多路窄、臨崖鄰水，且受“5·12”余震影響及雨水侵蝕，沿線多處發(fā)生泥石流、滑坡、山體崩塌、路基垮塌等損毀情況，常有危巖飛石對車輛的安全通行造成影響[1]。

本文在對沿線邊坡穩(wěn)定、危巖飛石，路基外擋損壞，路面損壞，泥石流災(zāi)害及路基滑坡等5種病害類型進行分類統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，針對不同的病害類型，采取合適的治理方案進行處治，并輔以安全保障措施，提高公路對災(zāi)害的綜合防治能力以及公路通行的安全性。

1.2災(zāi)害隱患調(diào)查內(nèi)容

邊坡災(zāi)害調(diào)查的內(nèi)容包括：(1)災(zāi)害類型、位置、規(guī)模和數(shù)量；(2)邊坡巖土結(jié)構(gòu)；(3)災(zāi)害形成的原因和危害程度；(4)災(zāi)害的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

路基失穩(wěn)變形調(diào)查的內(nèi)容包括：產(chǎn)生的位置、規(guī)模、形狀和變形痕跡以及發(fā)生時的氣候和水文地質(zhì)條件。

泥石流災(zāi)害調(diào)查的內(nèi)容包括：泥石流形成背景、活動規(guī)律和沖淤特點。

2沿線隱患類型

2.1邊坡失穩(wěn)、危巖飛石

由于公路沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，雨水多，高邊坡路段易出現(xiàn)危巖飛石和邊坡不穩(wěn)坍塌，危害過往車輛和行人安全[2]、[3]。全線邊坡上方僅在少數(shù)路段設(shè)置了截水溝，邊坡水基本呈漫流狀態(tài)，直接影響了邊坡的穩(wěn)定性。土質(zhì)邊坡在雨季受雨水沖刷后，容易出現(xiàn)松散垮塌，堵塞水溝或阻斷交通；石質(zhì)邊坡在長期日曬、雨淋、風(fēng)吹作用下，風(fēng)化嚴(yán)重，出現(xiàn)危巖飛石，給過往的車輛和行人的安全造成威脅(圖1)。

圖1　水洞溪處路基右側(cè)危巖飛石

2.2路基缺口及外側(cè)擋墻損毀

雅安地處川西盆地邊緣山區(qū)，區(qū)域內(nèi)山高谷深，地勢險峻，尤其天全縣境內(nèi)山嶺谷底高差達(dá)200～600 m，沿線河谷狹窄，屬“V”形河谷，河床比降大(天全河平均比降12.3‰，其中前碉至龍膽溪段高達(dá)46‰)，兩岸為陡峭山坡，支溝、支流發(fā)育，地形破碎。屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，雨量充沛。多年年均雨日218 d，多年平均降雨量1 732 mm。受自然條件、歷年建設(shè)規(guī)模及投資、沿線水電開發(fā)的影響，目前災(zāi)害防治能力較差，路基缺口嚴(yán)重，部分路段受邊坡垮塌影響外側(cè)擋墻局部或全部垮塌，隨時有中斷國道交通的可能(圖2)。

圖2　路基右側(cè)擋墻損毀

2.3路面損壞

國道318線雅安境內(nèi)公路路面狀況總體一般，部分路段病害相對較多，主要表現(xiàn)為裂縫、沉陷、嚴(yán)重破碎板、板角斷裂、唧泥、錯臺、接縫材料破損等。歷年改建時，受改建規(guī)模及投資限制，僅對路面、邊溝等進行重點改建，對軟弱路基處理不足，基本未設(shè)置地下排水設(shè)施。目前部分路段路面破損較為嚴(yán)重。舊路縱橫縫填縫料已剝落，地表水通過裂縫接縫滲入路基，造成路基軟化。加之近年來超載超限車輛行車碾壓破壞突出，在車輛荷載的重復(fù)作用下，產(chǎn)生混凝土板脫空、松動、錯臺、冒漿等情況。尤其在路基填挖交界段，高填方路段及路面與橋涵等構(gòu)造物交接路段，由于路基不均勻沉降引起路面破損較多(圖3)。

圖3　典型路面破損

2.4冒水孔泥石流

國道318線雅安境內(nèi)飛仙關(guān)至二郎山段冒水孔處泥石流位于天全縣境內(nèi)K2724+080～K2724+200處，該處于1975年、1998年、2009年暴發(fā)過泥石流災(zāi)害。

2.4.1泥石流形成地形地貌條件

流域地形地貌條件是影響泥石流形成和運動的重要因素，主要為溝床比降和山坡坡度。一般來說，泥石流源區(qū)的溝床坡度在15°～40°范圍內(nèi)，在這一范圍內(nèi)，溝床坡度越大越有利于泥石流的形成，反之則越不利。

冒水孔為天全河左岸的一級支溝，流域面積0.8 km2，溝口海拔1 430 m，流域最高點海拔1 771.9 m，相對高差達(dá)341.9 m。冒水孔主溝長1.1 km，主溝溝床平均縱比降310.8‰(圖4)。

圖4　冒水孔主溝比降示意

2.4.2泥石流主溝分段

冒水孔泥石流從溝口海拔1 430～1 455 m的溝道為泥石流堆積溝段；海拔1 455～1 555 m的溝道為泥石流流通溝段，流通區(qū)溝床坡度20°～40°，溝床相對較為狹窄，呈典型“V”字形，兩側(cè)巖壁陡峭，大部分山坡坡度45°以上；海拔1 555 m以上的溝道為泥石流形成溝段，溝道坡度相對較大，大多數(shù)在45°以上，是本溝主要的水源匯集區(qū)域，為泥石流提供啟動的水源條件。

2.4.3泥石流形成物源條件

冒水孔殘坡積物在流域中下游地區(qū)廣泛分布，由于該區(qū)域降雨量較大，大量的土體隨地表徑流進入主溝，坡面侵蝕嚴(yán)重。由于該區(qū)降雨豐富，巖層風(fēng)化嚴(yán)重，相對陡的區(qū)域基巖出露，由于風(fēng)化等因素，形成較多的孤立大石塊，在降雨等外力作用下堆積于溝道，成為泥石流粗大石塊的主要物質(zhì)來源。據(jù)統(tǒng)計流域內(nèi)固體物質(zhì)總量約為11.7萬m3，成為泥石流固體物質(zhì)的主要來源。

2.4.4泥石流形成水源條件

四川地區(qū)泥石流暴發(fā)臨界雨強的統(tǒng)計結(jié)果表明，泥石流暴發(fā)的10 min臨界雨強為4 mm，1 h臨界雨強為10 mm，24 h的臨界雨強為25 mm。根據(jù)四川省水文手冊，冒水孔流域24 h最大雨強可達(dá)100 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過該臨界值，故冒水孔泥石流暴發(fā)的降雨條件充分。

2.4.5泥石流發(fā)展趨勢

(1)從泥石流的活動歷史分析。據(jù)調(diào)查，冒水孔于1975年、1998年、2009年暴發(fā)過泥石流災(zāi)害，并且在天全河河道內(nèi)殘留一定的痕跡。當(dāng)?shù)鼐用裼洃?，該溝近百年來暴發(fā)過數(shù)次泥石流災(zāi)害。所有調(diào)查資料顯示冒水孔是一條老泥石流溝，從這條溝發(fā)育的歷史來看，冒水孔在一定的極端條件下，今后仍然可能暴發(fā)泥石流。

(2)從地形地貌分析。泥石流的發(fā)生和發(fā)展需要一定的能量。能量的供給需要泥石流源區(qū)有一定的坡降。冒水孔的溝床坡降較大，主溝平均比降310.8 ‰，兩側(cè)山坡坡度大多在40°以上；流域的最大嶺谷高差300 m以上。這表明冒水孔流域的產(chǎn)流、匯流條件較好，溝床縱坡和兩側(cè)山坡坡度因素滿足發(fā)生泥石流的條件。

(3)從土源條件分析。經(jīng)調(diào)查冒水孔流域內(nèi)目前還有一定的松散物質(zhì)，這些物質(zhì)較不穩(wěn)定，有可能會大量補給主溝道。從物源條件的限制性分析，該溝今后還可能暴發(fā)大規(guī)模泥石流。坡面松散堆積物將是泥石流形成的重要物質(zhì)來源。做好流域的生態(tài)保護工作能夠有效地限制泥石流的固體物質(zhì)來源，從而達(dá)到減小泥石流規(guī)模和降低泥石流暴發(fā)頻率的目的。

(4)從水源條件分析。冒水孔四季均有常流水，基礎(chǔ)徑流深入坡面及沖溝的堆積層使得部分土體飽和，為泥石流產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)。依據(jù)四川省水文手冊和有關(guān)的區(qū)域降雨特征，該區(qū)域24 h降雨量可達(dá)100 mm。本區(qū)的降雨量能滿足泥石流的發(fā)生發(fā)展的要求。

2.5烈羊背滑坡

烈羊背滑坡位于國道318線雅安境內(nèi)飛仙關(guān)至二郎山段K2650+440～K2650+560處。

2.5.1地形地貌

滑坡區(qū)區(qū)域地貌整體為川西南典型深切割山區(qū)，河流縱橫交錯發(fā)育?；聟^(qū)主要的地貌類型為二級河流階地，堆積物以砂卵石為主，其二元結(jié)構(gòu)特征明顯，地表分布粉土夾角礫耕作土層，下伏卵石堆積，工程地質(zhì)條件良好。

滑坡區(qū)位于白巖河左岸緩傾斜坡地下段，傾向白巖河上游，為單斜坡地，總體地勢西北高東南低，坡向228°，地形坡度一般為20°～30°，局部地區(qū)40°～45°，山體植被不發(fā)育，農(nóng)田耕地呈坎狀沿山坡分布?；聟^(qū)鉆孔高程最大值957.175 m，最小值946.056 m，地表相對高差11.119 m(圖5)。

圖5　烈羊背滑坡

2.5.2滑坡特征

(1)平面特征。經(jīng)現(xiàn)場踏勘，該滑坡順坡長度約120 m。后緣始于雅安境內(nèi)國道318線，順公路線延伸約100 m，路基受其影響，外側(cè)坍塌，產(chǎn)生的裂隙寬10～30 cm，整個滑坡體最寬處在公路邊大約55 m，平面投影面積1 000 m2。前緣止于國道318線左側(cè)鄉(xiāng)村道路，陡坎形態(tài)分布，清晰可見崩坡積層覆蓋于堆積體上。

(2)規(guī)模與類型。根據(jù)勘察成果，該滑坡為第四系崩坡積層夾雜軟弱層，厚度一般為5.0～6.0 m，平均厚度約5.5 m，已產(chǎn)生滑動變形的體積45 m×50 m×5.5 m約12 000 m3。因此，根據(jù)DZ/T 0218-2006《滑坡防治工程勘察規(guī)范》第6.1條的規(guī)定，該滑坡按深度(厚度)劃分為淺層滑坡；按物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)因素分類為堆積層(土質(zhì))滑坡；按運動形式分類為牽引式滑坡；按體積大小劃分為小型滑坡。

(3)滑坡的組成物質(zhì)特征。組成滑坡的物質(zhì)為第四系粉土夾礫卵石和亞粘土夾角礫碎石，松散，潮濕，一般厚度5～6.0 m，平均厚度約5.5 m，堆積(覆蓋于)早震旦系弱風(fēng)化千枚巖之上。

(4)滑面、滑床的確定及特征。滑移面一般可沿以下幾種界面形成：一是沿軟弱結(jié)構(gòu)面進行滑移；二是沿巖性差別較大的巖性界面滑動；三是沿節(jié)理、裂隙的連續(xù)帶或地下水的滲透徑流帶滑移。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，該滑坡上覆第四系崩坡積層，下伏弱風(fēng)化基巖層，中間夾雜軟弱層，巖性界面清楚，軟弱層滲水活躍，附近黏土、碎石均不可見。由于滲水，軟弱層迅速淤泥化，力學(xué)強度降低，導(dǎo)致土體滑移坍塌，因此，判定軟弱夾層為該滑坡的滑移面。

2.5.3滑坡成因分析

(1)地形地貌條件。該滑坡處于上部較陡、下部較緩、前緣臨空的河溝地帶，是有利于形成滑坡的地形條件；地形坡度跨度為18°～45°，且呈起伏式出現(xiàn)，中緩地形和前緣臨空是形成滑坡的有利條件。

(2)地層巖性。上覆第四系崩坡積層，下伏弱風(fēng)化基巖層，本應(yīng)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，但其中夾雜的黑泥層成為形成滑移面的有利軟弱面；根據(jù)鉆探及探槽的施工，判定黑泥層在滲水的作用下軟化，降低自身力學(xué)強度，造成該滑面沿走向280°滑移。

(3)降水匯水滲水條件?；瑒芋w上部存在基巖斜坡，有利于匯水，斜坡上覆蓋的崩坡積物為滲透性較好的松散層，有利于水的入滲，地表降水與上部的地下徑流水入滲后，使土體的重度增大，黑泥夾層淤泥化，抗剪強度降低，穩(wěn)定性變差，從而引起滑動變形。

2.6安全保障設(shè)施

公路沿線安全保障設(shè)施是公路的組成部分。它對提高公路服務(wù)性能、保障行車安全和交通暢通具有重要意義[4]、[5]。安全保障設(shè)施是為了保障過往的車輛和行人在特殊路段能夠安全通行的設(shè)施，一般設(shè)在急彎陡坡、懸崖峭壁、沿河路堤等地，起到提醒司機和行人注意安全的目的。

經(jīng)過近年來不斷完善，國道318線大多數(shù)危險路段已安設(shè)了波型護欄等安全保障設(shè)施，公路行駛的安全性有了明顯改善，交通事故率總體在逐年下降。但仍有部分危險路段未安設(shè)安全保障設(shè)施，部分路段安全設(shè)施損毀嚴(yán)重，少數(shù)路段交通事故相對集中。

3隱患分類處治方案

(1)邊坡失穩(wěn)、危巖飛石路段：主要采用局部清方加坡面設(shè)置主動防護網(wǎng)的方案進行處治，老滑坡失穩(wěn)處拆除重建原破損護面墻后增加預(yù)應(yīng)力錨索。

(2)路基缺口及外側(cè)擋墻損毀路段：主要對路基缺口及外擋損毀路段沿河擋墻進行重建的方案進行處治。由于所調(diào)查擋墻均處于沿河段，本次設(shè)計采用C20混凝土仰斜式擋墻，墻身分臺處采用4φ22鋼筋連結(jié)，擋墻采用擴大基礎(chǔ)。

(3)路面整治：國道318線雅安境內(nèi)公路歷年改建時，受改建規(guī)模及投資限制，僅對路面、邊溝等進行重點改建，對軟弱路基處理不足，基本未設(shè)置地下排水設(shè)施。目前部分路段路面破損較為嚴(yán)重。舊路縱橫縫填縫料已剝落，地表水通過裂縫接縫滲入路基，造成路基軟化。加之近年來超載超限車輛行車碾壓破壞突出，在車輛荷載的重復(fù)作用下，產(chǎn)生混凝土板脫空、松動、錯臺、冒漿等情況。尤其在路基填挖交界段，高填方路段及路面與橋涵等構(gòu)造物交接路段，由于路基不均勻沉降引起路面破損較多。本次路面整治綜合考慮與下一步對318國道改造的方案相結(jié)合，對劃定路段整體進行修補。

(4)冒水孔泥石流：對冒水孔泥石流主要采取上邊坡掛網(wǎng)噴錨、棚洞跨越國道318線及外側(cè)新建沿河擋墻的處治方案。

(5)烈羊背滑坡：對烈羊背滑坡處公路左側(cè)及滑坡下緣帶設(shè)置一排20根抗滑樁，其樁的截面尺寸為2.0 m×1.2 m，樁長為13.2 m和16.2 m，抗滑樁中心間距為6.0 m?？够瑯堕_挖后采用C30混凝土一次性澆筑。井口上部2.18 m范圍為鎖口，樁井開挖2.18 m后立即施工鎖口，護壁每節(jié)長度按照開挖后巖性決定，每節(jié)開挖后及時施工護壁，以確保施工安全。

(6)公路安全保障工程。對于交通事故易發(fā)段，設(shè)置加強型波形護欄及強制減速帶，并在前后一定距離內(nèi)設(shè)置醒目的警示標(biāo)志。對其他危險路段，一般設(shè)置普通型波形護欄，對損壞的橋梁欄桿拆除后新設(shè)混凝土防撞護欄。

4結(jié)論及建議

(1)國道318飛仙關(guān)至二郎山段沿線病害共分為邊坡穩(wěn)定、危巖飛石路段、路基外擋損壞、路面損壞、泥石流災(zāi)害及路基滑坡段等5種類型，對公路的安全運營造成了嚴(yán)重影響。

(2)處治方案根據(jù)各病患特征采取了不同的處置方案，具有較強的針對性，同時輔以安全保障措施，為公路安全運營提供了保障。

(3)建議對局部危巖飛石路段進行集中整治，并同時實施安全保障工程和路面病害的整治，保障國道318線的交通暢通。

參考文獻

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【文獻標(biāo)志碼】A

【中圖分類號】U418.8

[作者簡介]陳昕(1981～),男,本科，工程師，主要從事公路建設(shè)管理工作。

[定稿日期]2015-10-12